Доставка сапог на Марс сопряжена со многими проблемами. Астронавтам понадобится укрытие от смертельной радиации, еда, вода и, самое главное, воздух для дыхания. НАСА делает все это шаг за шагом и теперь объявило о революционном достижении: выработке значительного количества кислорода из тонкой, как бумага, атмосферы Марса.

Делая свой первый вдох на Красной планете, первые марсианские астронавты, возможно, будут в долгу перед устройством размером не больше вашей микроволновой печи. Это устройство, известное как MOXIE (эксперимент по использованию ресурсов кислорода на Марсе), только что завершило свой 16-й и последний сеанс генерации кислорода на борту марсохода НАСА Perseverance. И он превзошел все ожидания его создателей в Массачусетском технологическом институте.

«Благодаря выдающимся характеристикам MOXIE мы теперь знаем, что извлечение кислорода из атмосферы Марса — это не просто мечта, это реальность», — говорит заместитель администратора НАСА Пэм Мелрой. «Такие технологии имеют решающее значение. Они прокладывают путь к устойчивому присутствию на Луне, укрепляют лунную экономику и создают основу для нашего первого путешествия человека на Марс».

Дыхание на Марсе

С момента своего запуска MOXIE произвел в общей сложности 122 грамма кислорода. Для сравнения: это примерно столько, сколько маленькая собака вдохнет за 10 часов. Впечатляет то, что при максимальной эффективности MOXIE производил 12 граммов кислорода в час, что более чем вдвое превышает первоначальные цели НАСА.

Атмосфера Марса всего на 1% толще земной. Их состав также существенно различается. В то время как наша атмосфера богата азотом (78%) и кислородом (21%) и содержит лишь следы углекислого газа, атмосфера Марса в основном состоит из углекислого газа (96%). Кислород составляет всего 0,31% марсианской атмосферы.

MOXIE не извлекает кислород из атмосферы, потому что это было бы бесполезно, учитывая его небольшое количество. Вместо этого он использует электрохимический процесс, удаляя один атом кислорода из каждой молекулы углекислого газа из тонкой, но богатой углеродом атмосферы Марса. На выходе — оксид углерода и кислород.

«Проверив эту технологию в реальных условиях, мы стали на шаг ближе к будущему, в котором астронавты будут «жить за счет земли» на Красной планете», — сказала Труди Кортес, директор по демонстрациям технологий Дирекции космических технологий. STMD) в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне.

Это первое реальное испытание технологии, которая могла бы поддержать человеческую жизнь на Марсе, а также помочь астронавтам уйти, когда придет время. Видите ли, самой важной необходимостью для возвращения домой является производство ракетного топлива в огромных количествах.

Общая картина

Чтобы сжечь топливо, вам нужен кислород, чтобы начать химическую реакцию. Кислород весит в несколько раз больше, чем топливо, которое он сжигает, что не является проблемой на Земле, где он содержится в достаточных количествах. Чтобы вернуться домой с Марса, небольшой команде астронавтов понадобится кислород весом столько же, сколько большой грузовик.

Чтобы произвести такое количество кислорода, вам понадобится электростанция мощностью от 25 000 до 30 000 Вт. Для сравнения, энергосистема марсохода Perseverance выдает всего 100 Вт. Итак, хотя MOXIE может производить некоторое количество кислорода, нам понадобится гораздо более крупная версия, назовем ее «Большой MOXIE», чтобы генерировать огромные количества, необходимые для запуска на Марс.

Следующий этап – это не просто создание большего и лучшего MOXIE. Основное внимание будет сосредоточено на разработке полномасштабной системы, включающей генератор кислорода и хранилища жидкого кислорода. Но Майкл Хехт, руководитель проекта MOXI и инженер Массачусетского технологического института, надеется увидеть на Марсе испытания различных технологий. «Многие технологии ждут своей очереди», — говорит он. «Я очень рад, что МОКСИ возглавил этот путь».